Uma concentração de
do poluente atmosférico
foi encontrado próximo a uma vila industrial. Converta esta concentração para ppb (
do
).
Passo 1
O que o problema pede: converter a concentração de
dada como
para unidades de ppb (partes por bilhão, por volume), usando as condições fornecidas. Dados fornecidos (vou listar tudo exatamente como veio no enunciado):
O que falta afirmar explicitamente e que vou usar: a massa molar do enxofre é
(valor padrão), e portanto a massa molar da molécula
será calculada abaixo. A incógnita é a concentração em ppb.
O que falta afirmar explicitamente e que vou usar: a massa molar do enxofre
Passo 2
Conceito-chave (aula curta): o ppb para gases é uma unidade de fração volumétrica (partes por bilhão por volume). Para gases ideais, fração molar = fração volumétrica. Assim:
Portanto precisamos:
- converter a concentração em massa
para número de mols de por ; - calcular o número total de mols de gás em
nas condições dadas (usando PV=nRT); - dividir para obter a fração molar e multiplicar por
para obter ppb.
Passo 3
Converter
para gramas por metro cúbico:
Passo 4
Calcular a massa molar de
. Usei
e
(dado):
Explicação rápida: massa molar é a soma das massas atômicas dos átomos que compõem a molécula; aqui um enxofre e dois oxigênios.
Passo 5
Converter a concentração de massa para concentração molar (mols de
por
):
Calculemos:
Passo 6
Calcular o número total de mols de gás em
nas condições dadas usando a equação dos gases ideais. Primeiro convertemos para mol por litro com
(pois
está em
). Temperatura em Kelvin:
Agora:
Calculemos:
Como queremos
, multiplicamos por
:
Passo 7
Calcular a fração molar de
em
:
Façamos a divisão:
Passo 8
Converter a fração molar para ppb multiplicando por
:
Arredondando razoavelmente (uma casa decimal) obtemos
.